Dispositivi di pr otezione e contr ollo
Dispositivi di
protezione e controllo
Electrical installation handbook Volume 1
1SDC008001D0901 1
aedizione italiana
1SDC008001D0901 12/07 Printed in Italy Per tener conto dell’evoluzione delle Norme e dei materiali, le caratteristiche e le dimensioni di ingombro indicate nel presente catalogo si potranno ritenere impegnative solo dopo conferma da parte di ABB SACE.
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Tutte le soluzioni
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Volume 1
Dispositivi di protezione e controllo
1 a edizione italiana Dicembre 2007
Electrical installation handbook
Indice
I ntroduzione ... 2
1 Norme 1.1 Aspetti generali ... 3
1.2 Norme IEC per gli impianti elettrici... 15
2 Dispositivi di protezione e controllo 2.1 Dati di targa caratteristici degli interruttori... 22
2.2 Definizioni principali ... 24
2.3 Tipi di sganciatori ... 28
2.3.1 Sganciatori termomagnetici e sganciatori solo magnetici ... 28
2.3.2 Sganciatori elettronici ... 30
2.3.3 Dispositivi differenziali ... 34
3 Caratteristiche generali 3.1 Caratteristiche elettriche degli interruttori ... 38
3.2 Curve d’intervento ... 45
3.2.1 Software “Curves 1.0” ... 45
3.2.2 Curve di intervento degli sganciatori termomagnetici ... 46
3.2.3 Funzioni di protezione degli sganciatori elettronici... 51
3.3 Curve di limitazione ... 76
3.4 Curve di energia specifica passante ... 79
3.5 Declassamento in temperatura ... 80
3.6 Declassamento per altitudine ... 90
3.7 Caratteristiche elettriche degli interruttori di manovra-sezionatori ... 91
4 Coordinamento delle protezioni 4.1 Coordinamento delle protezioni ... 98
4.2 Tabelle di selettività ... 107
4.3 Tabelle di back-up ... 140
4.4 Tabelle di coordinamento tra interruttori e interruttori di manovra-sezionatori ... 144
5 Applicazioni speciali 5.1 Reti in corrente continua ... 148
5.2 Reti a frequenze particolari; 400 Hz e 16 2/3 Hz ... 159
5.3 Reti a 1000 Vc.c. e 1000 Vc.a. ... 176
5.4 Unità di commutazione automatica rete-gruppo (ATS)... 188
6 Quadri 6.1 Quadri elettrici... 190
6.2 Quadri MNS ... 198
6.3 Quadri di distribuzione ArTu ... 199
Appendice A: Protezione dagli effetti di corto circuito all’interno di quadri di bassa tensione ... 202
Appendice B: Valutazione dell’aumento di temperatura secondo IEC 60890 ... 211
Appendice C: Esempi applicativi: Funzioni avanzate di protezione con sganciatori PR123/P e PR333/P ... 225
Pubblicato da ABB SACE via Baioni, 35 - 24123 Bergamo
Tutti i diritti riservati
LINGUA ANNO EDIZIONE
Inglese 2003 Prima
2004 Seconda
2005 Terza
2006 Quarta
2007 Quinta
Spagnolo 2004 Prima
Italiano 2007 Prima
1.1 Aspetti generali
In ogni campo tecnico, e in particolare nel settore elettrico, condizione sufficiente (anche se non necessaria) per la realizzazione di impianti a “regola d’arte”, e come requisito fondamentale per soddisfare correttamente le esigenze della committenza e della collettività, è il rispetto di tutte le relative norme giuridiche e tecniche.
Una conoscenza precisa delle norme è quindi il presupposto fondamentale per un approccio corretto alle problematiche degli impianti elettrici che devono essere realizzati in modo da garantire quel “livello di sicurezza accettabile”
che non potrà mai essere assoluto.
Norme giuridiche
Sono tutte le norme dalle quali derivano le regole di comportamento per tutti quei soggetti che si trovano nell’ambito di sovranità di quello Stato.
Norme tecniche
Queste norme sono l’insieme delle prescrizioni in base alle quali devono essere progettate, costruite e collaudate le macchine, le apparecchiature, i materiali e gli impianti affinché sia garantita l’efficienza e la sicurezza di funzionamento.
Le norme tecniche, emanate da organismi nazionali ed internazionali, sono redatte in modo circostanziato e possono assumere rilevanza giuridica quando la stessa viene loro attribuita da una provvedimento legislativo.
Campi di applicazione
Elettrotecnica ed Meccanica, Ergonomia
Elettronica Telecomunicazioni
e Sicurezza
Organismo internazionale IEC ITU ISO
Organismo europeo CENELEC ETSI CEN
Nel presente manuale sono presi in considerazione solo gli organismi del settore elettrico ed elettronico.
Comitato Elettrotecnico Internazionale (International Electrotechnical Commission)
Il Comitato Elettrotecnico Internazionale (IEC) è stato fondato ufficialmente nel 1906, con l’obiettivo di garantire la collaborazione internazionale per quanto riguarda la normalizzazione e la certificazione nel settore elettrico ed elettroni- co. L’associazione è formata dai Comitati Nazionali di oltre 40 nazioni in tutto il mondo.
IEC pubblica norme internazionali, guide tecniche e rapporti tecnici che costi- tuiscono la base o comunque un importante riferimento per qualsiasi attività di normalizzazione nazionale ed europea.
Le norme IEC vengono normalmente pubblicate in due lingue: inglese e fran- cese.
Nel 1991 IEC ha stipulato accordi di collaborazione con CENELEC (organismo europeo di normalizzazione), per la pianificazione comune delle nuove attività normative e per la votazione parallela sui progetti di norma.
1 Norme Introduzione
Scopo ed obiettivi
Lo scopo di questo manuale per gli impianti elettrici è fornire al progettista e all’utilizzatore di impianti elettrici uno strumento di lavoro di rapida consulta- zione ed immediato utilizzo. Non vuole essere né una trattazione teorica, né un catalogo tecnico, ma, in aggiunta a quest’ultimo, mira ad essere d’aiuto nella corretta definizione delle apparecchiature, per le più comuni applicazioni impiantistiche.
Il dimensionamento di un impianto elettrico richiede la conoscenza di numerosi fattori, relativi per esempio, agli impianti utilizzatori, alle condutture elettriche e ad altri componenti; tali conoscenze comportano da parte del progettista la consultazione di numerosi documenti e cataloghi tecnici. Questo manuale, invece, ha l’obiettivo di fornire, in un unico documento, le tabelle per la defini- zione rapida dei principali parametri dei componenti dell’impianto elettrico e per la scelta dei dispositivi di protezione nelle diverse applicazioni impiantistiche.
Vengono inclusi alcuni esempi applicativi per aiutare la comprensione delle tabelle di scelta.
Destinatari del manuale
Il manuale per gli impianti elettrici rappresenta uno strumento idoneo per tutti coloro che si occupano di impianti elettrici: può risultare utile sia all’installatore sia al tecnico della manutenzione tramite brevi ma importanti riferimenti elettro- tecnici, oppure per il tecnico-commerciale grazie alle tabelle di scelta rapida.
Validità del manuale
Alcune tabelle riportano dei valori approssimati dovuti alla generalizzazione
del processo di selezione, per esempio per ciò che riguarda le caratteristiche
costruttive delle macchine elettriche. In ogni caso, ove possibile, vengono forniti
i coefficienti di correzione per riportarsi a condizioni reali differenti da quelle
ipotizzate. Le tabelle sono state sempre redatte in modo conservativo, a favore
della sicurezza; per un calcolo più accurato, si consiglia di utilizzare il software
DOCWin per il dimensionamento degli impianti elettrici.
1.1 Aspetti generali
1 Norme
1.1 Aspetti generali
1 Norme
CENELEC (Comitato Europeo per la Normalizzazione Elettrotecnica) Il CENELEC (Comitato Europeo per la Normalizzazione Elettrotecnica) è stato istituito nel 1973. Attualmente comprende 30 paesi (Austria, Belgio, Bulgaria, Cipro, Repubblica Ceca, Danimarca, Estonia, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Ungheria, Irlanda, Islanda, Italia, Latvia, Lituania, Lussemburgo, Malta, Olanda, Norvegia, Portogallo, Polonia, Romania, Slovacchia, Slovenia, Spa- gna, Svezia, Svizzera, Regno Unito) e coopera con 8 affiliati (Albania, Bosnia e Herzegovina, Tunisia, Croazia, Repubblica ex-Iugoslava di Macedonia, Serbia e Montenegro, Turchia, Ucraina) che dapprima hanno mantenuto i documenti nazionali in parallelo a quelli CENELEC e poi li hanno sostituiti con i Documenti di Armonizzazione HD).
La differenza tra le Norme EN ed i Documenti di Armonizzazione (HD) sta nel fatto che mentre le prime devono essere recepite dai diversi paesi in maniera identica e senza alcuna aggiunta o modifica, i secondi possono essere emendati per soddisfare particolari requisiti nazionali.
In generale le Norme EN vengono pubblicate in tre lingue: inglese, francese e tedesco.
Dal 1991 CENELEC collabora con IEC per accelerare la procedura di prepa- razione delle norme internazionali.
CENELEC tratta argomenti specifici, per i quali sussiste l’urgenza di una nor- mazione.
Quando lo studio di un argomento specifico fosse già stato avviato dall’IEC, l’organismo europeo di normalizzazione (CENELEC) può decidere se accettare o, ove necessario, emendare i lavori già approvati dall’ente internazionale.
LE DIRETTIVE COMUNITARIE PER LE APPARECCHIATURE ELETTRICHE Tra i suoi ruoli istituzionali, la Comunità Europea ha il compito di promulgare le direttive che devono essere adottate dai vari stati membri e quindi convertite in leggi nazionali.
Una volta recepite queste direttive godono di piena validità giuridica e diventano un riferimento per costruttori, installatori, rivenditori a cui spetta adempiere agli obblighi previsti dalla legislazione.
Le direttive si fondono sui seguenti principi:
• l’armonizzazione si limita ai requisiti essenziali;
• solo quei prodotti che rispettano i requisiti essenziali possono essere com- mercializzati e messi in servizio;
• le norme armonizzate, i cui numeri di riferimento sono pubblicati nella Gazzetta Ufficiale delle Comunità Europee e che sono trasposte nelle norme nazionali, sono ritenute conformi ai corrispondenti requisiti essenziali;
• l’applicazione delle norme armonizzate o di altre specifiche tecniche è fa- coltativa ed i costruttori sono liberi di scegliere altre soluzioni tecniche che garantiscono la conformità ai requisiti essenziali;
• i costruttori possono scegliere tra le diverse procedure di valutazione della conformità previste nella direttiva applicabile.
Lo scopo di ogni direttiva è di far sì che i costruttori ricorrano ad accorgimenti e misure tali che il prodotto non pregiudichi la sicurezza e la salute delle persone, degli animali e dei beni.
Direttiva “Bassa Tensione” 2006/95/CE
La Direttiva Bassa Tensione si riferisce a tutto il materiale elettrico, destinato ad essere utilizzato ad una tensione nominale da 0 a 1000 V in corrente alternata e da 7 a 100 V in corrente continua.
In particolare si applica ad ogni dispositivo usato per la produzione, trasforma- zione, trasmissione, distribuzione ed utilizzo di energia elettrica, come macchine, trasformatori, apparecchi, strumenti di misura, apparecchi di protezione e materiali di cablaggio.
Non rientrano nel campo di applicazione della Direttiva le seguenti categorie di materiali:
• materiali elettrici destinati ad essere utilizzati in ambienti esposti a pericoli di esplosione;
• materiali elettrici per radiologia ed uso clinico;
• parti elettriche di ascensori e montacarichi;
• contatori elettrici;
• prese di corrente (basi e spine) per uso domestico;
• dispositivi di alimentazione di recinti elettrici;
• disturbi radio-elettrici;
• materiali elettrici speciali, destinati ad essere usati sulle navi o sugli aeromobili e per le ferrovie, conformi alle disposizioni di sicurezza stabilite da organismi internazionali cui partecipano gli Stati Membri.
Direttiva EMC 89/336/EEC* (“Compatibilità Elettromagnetica”) La Direttiva sulla Compatibilità Elettromagnetica riguarda tutte le apparecchiature elettriche ed elettroniche nonché i sistemi e le installazioni che contengono componenti elettrici e/o elettronici. In particolare le apparecchiature coperte da queste Direttiva sono suddivise nelle seguenti categorie in base alle loro caratteristiche:
• radioriceventi e telericeventi private;
• apparecchiature industriali;
• apparecchiature radiomobili;
• apparecchiature radiomobili e radiotelefoniche commerciali;
• apparecchiature mediche e scientifiche;
• apparecchiature di tecnologia dell’informazione (ITE);
• elettrodomestici ed apparecchiature elettroniche per uso domestico;
• apparecchi radio per l’aeronautica e la marina;
• apparecchi didattici elettronici;
• reti ed apparecchi di telecomunicazione;
• emittenti di radio e filodiffusione;
• illuminazione e lampade fluorescenti.
Le apparecchiature dovranno essere costruite in modo che:
a) le perturbazioni elettromagnetiche generate siano limitate ad un livello che permetta agli apparecchi radio e di telecomunicazione ed alle altre apparec- chiature di funzionare in modo conforme alla loro destinazione d’uso;
b) gli apparecchi abbiano un adeguato livello di immunità intrinseca contro le perturbazioni elettromagnetiche, la quale permetta loro di funzionare in modo conforme alla loro destinazione d’uso.
Un’apparecchiatura è ritenuta conforme ai requisiti previsti nei punti a) e b) quando soddisfa le norme armonizzate specifiche per la sua famiglia di prodotti o, eventualmente, se queste non esistono, le norme generiche.
(*) L a n u o v a D i re t t i v a 200/108/CE è diventata effettiva dal 20 Gennaio 200. Tuttavia, è previsto un periodo di transizione (fino a Luglio 2009) durante il quale è possibile mettere sul mercato apparecchi che sono in accordo alla precedente Direttiva.
È previsto che la nuova
Direttiva potrà essere
applicata dal 20 Luglio
2007.
1.1 Aspetti generali
1 Norme
1.1 Aspetti generali
1 Norme
Quando la marcatura CE viene apposta su un prodotto, essa rappresenta una dichiarazione da parte della persona fisica o giuridica che l’ha apposta o che è responsabile di apporla a conferma che il prodotto è conforme a tutte le disposizioni applicabili in materia e che è stato sottoposto alle procedure di valutazione della conformità del caso. Ciò impedisce agli Stati Membri di porre dei limiti alla commercializzazione e alla messa in servizio di prodotti con marcatura CE, a meno che un tale provvedimento non sia giustificato dalla comprovata non-conformità del prodotto.
Diagramma di flusso per le procedure di valutazione della conformità stabilite nella Direttiva 2006/95/CE relativa al materiale elettrico destinato all’uso entro particolari limiti di tensione:
P r o d u t t o r e
Fascicolo tecnico Il produttore redige la documentazione tecnica riguardante la progettazione, la fabbricazione e il funzionamento del materiale elettrico
Dichiarazione CE di conformità
Il produttore garantisce e dichiara la conformità dei prodotti fabbricati alla documentazione tecnica e ai requisiti della direttiva
ASDC0080F0201
Omologazioni navali
Le condizioni ambientali che caratterizzano l’impiego di interruttori per appli- cazioni a bordo possono risultare diverse rispetto alle condizioni di servizio in ambienti industriali terrestri; infatti, l’applicazione marina può richiedere l’instal- lazione in particolari condizioni, quali ad esempio:
- ambienti caratterizzati da temperature e umidità elevate, anche in atmosfera salina (ambiente caldo-umido salino);
- ambienti a bordo nave (sala macchine) dove gli apparecchi lavorano in pre- senza di vibrazioni caratterizzate da ampiezza e durata rilevanti.
Per assicurare il corretto funzionamento in tali ambienti, i registri navali richie- dono che gli apparecchi siano sottoposti a specifiche prove di omologazione, tra le quali, le più significative risultano essere quelle relative alla resistenza alle vibrazioni, a sollecitazione dinamiche, all’umidità, al caldo-secco.
Marcatura di conformità CE
La marcatura CE indica la conformità a tutti gli obblighi imposti ai fabbricanti, in merito ai loro prodotti, in virtù delle direttive della Comunità Europea che ne prevedono l’apposizione.
Gli interruttori ABB SACE (Tmax-Emax) sono omologati dai seguenti registri navali:
• RINA Registro Italiano Navale registro navale italiano
• DNV Det Norske Veritas registro navale norvegese
• BV Bureau Veritas registro navale francese
• GL Germanischer Lloyd registro navale tedesco
• LRs Lloyd’s Register of Shipping registro navale inglese
• ABS American Bureau of Shipping registro navale americano
Si raccomanda di contattare ABB SACE per quanto riguarda le tipologie e le prestazioni degli interruttori omologati o di consultare la sezione certificati sul sito web http://bol.it.abb.com.
Marchi di conformità alle relative norme nazionali ed internazionali
I marchi di conformità nazionali ed internazionali sono riportati nella seguente tabella a titolo puramente informativo:
OVE
NAZIONE Simbolo Designazione del
marchio Applicabilità/Organizzazione
EUROPA – Marchio di conformità con le nor-
me armonizzate europee elencate nell’Accordo ENEC.
AUSTRALIA Marchio AS Prodotti elettrici e non.
Garantisce la conformità con SAA (Standard Association of Australia - Associazione australiana per le Norme).
AUSTRALIA Marchio S.A.A. Standard Association of Australia
(S.A.A.).
Autorità per l’Elettricità di New South Wales Sydney Australia
AUSTRIA Marchio
di prova austriaco Apparecchiatura e materiali per
l’installazione
1.1 Aspetti generali
1 Norme
1.1 Aspetti generali
1 Norme
NAZIONE Simbolo Designazione del marchio Applicabilità/Organizzazione
AUSTRIA Filo distintivo ÖVE Cavi
BELGIO Marchio CEBEC Materiali per l’installazione ed
apparecchi elettrici
BELGIO Marchio CEBEC Condotti e canali, conduttori e
cavi flessibili
BELGIO Certificazione di Con-
formità
Materiali per l’installazione ed apparecchiature elettriche (nel caso in cui non ci fossero delle norme o dei criteri nazionali equivalenti)
CANADA Marchio CSA Prodotti elettrici e non.
Questo marchio garantisce la conformità con CSA (Canadian Standard Association (Associa- zione canadese per le norme)
CINA Marchio CCC China Compulsory Certification
molti prodotti, per poter essere importati e commercializzati sul mercato locale, devono tenere la certificazione e il marchio CCC
Repubblica Ceca Marchio EZU’ Electrotechnical Testing Insti-
tute (Istituto di prove elettro- tecniche)
Repubblica
Slovacca Marchio EVPU’ Electrotechnical Research &
Design Institute (Istituto per la ricerca e la progettazione elettrotecnica)
NAZIONE Simbolo Designazione del marchio Applicabilità/Organizzazione
CROAZIA KONKAR Electrical Engineering Institute
(Istituto di Ingegneria Elettrica)
DANIMARCA DEMKO
Marchio di Approvazione Materiali di bassa tensione.
Questo marchio garantisce la conformità del prodotto con le richieste (di sicurezza) degli
“Heavy Current Regulations”
FINLANDIA Marchio di Sicurezza
dell’Elektriska Inspektoratet
Materiali di bassa tensione.
Questo marchio garantisce la conformità del prodotto con le richieste (di sicurezza) degli
“Heavy Current Regulations”
FRANCIA Marchio ESC Apparecchi elettrici per uso
domestico
FRANCIA Marchio NF Conduttori e cavi –
Condotti e canalizzazione – Materiali di installazione
FRANCIA Filo distintivo NF Cavi
FRANCIA Marchio NF Utensili a motore portatili
FRANCIA Marchio NF Apparecchi elettrici per uso
domestico
1.1 Aspetti generali
1 Norme
1.1 Aspetti generali
1 Norme
geprüfte Sicherheit
MARK OF CONFO RMIT
Y
I.I.R .S.
NAZIONE Simbolo Designazione del marchio Applicabilità/Organizzazione
GERMANIA Marchio VDE Per accessori di installazione
quali spine, prese, fusibili, fili e cavi, nonché altri componenti (condensatori, sistemi di messa terra, supporti per lampade e dispositivi elettronici)
GERMANIA Filo distintivo VDE Cavi e fili elettrici
GERMANIA Marchio VDE per cavo Per cavi, fili elettrici isolati, con- dotti e canali per l’installazione
GERMANIA Marchio VDE-GS
per apparecchiatura tecnica
Marchio di sicurezza per apparecchiature tecniche da apporre dopo che il prodotto sia stato provato e certificato dal Laboratorio di Prove VDE di Offenbach; il
marchio di conformità è il mar- chio VDE, che viene concesso sia per essere usato da solo che in combinazione con il marchio GS
UNGHERIA MEEI Istituto ungherese per la Prova
e la Certificazione di apparec- chiatura elettrica
GIAPPONE Marchio JIS Marchio che garantisce la con-
formità con le relative normative industriali giapponesi.
IRLANDA Marchio IIRS Apparecchiatura elettrica
IRLANDA Marchio IIRS Apparecchiatura elettrica
KEUR
B
PAP ROVED TO SINGAPORE S
TAND DAR
RC MA
A D
E CO
NFORMIDAD A N ORMAS E UN
NAZIONE Simbolo Designazione del marchio Applicabilità/Organizzazione
ITALIA Marchio IMQ Marchio da apporre sul
materiale elettrico per utenti non specializzati; certifica la conformità con la/e Norma/e europea/e
NORVEGIA Marchio di Approvazione
Norvegese Approvazione obbligatoria di sicurezza per il materiale e le apparecchiature di bassa tensione.
OLANDA KEMA-KEUR Generale per tutte le apparec-
chiature
POLONIA KWE Prodotti elettrici
RUSSIA Certificazione di
Conformità Prodotti elettrici e non. Garan- tisce la conformità con la nor- mativa nazionale (Gosstandard della Russia)
SINGAPORE SISIR Prodotti elettrici e non
SLOVENIA SIQ Istituto Sloveno di Qualità e
Metrologia
SPAGNA AEE Prodotti elettrici.
Il marchio è sotto al controllo
della Asociación Electrotécnica
Española (Associazione
Elettrotecnica Spagnola)
1.1 Aspetti generali
1 Norme
1.1 Aspetti generali
1 Norme
CER TIFICA
TION TRADE MARK
NAZIONE Simbolo Designazione del marchio Applicabilità/Organizzazione
SPAGNA AENOR Asociación Española de
Normalización y Certificación.
(Associazione Spagnola per la Normalizzazione e la Certificazione)
SVEZIA Marchio
SEMKO
Approvazione di sicurezza obbligatoria per materiale e apparecchiature di bassa tensione.
SVIZZERA Marchio di Sicurezza Materiale svizzero di bassa
tensione soggetto ad approvazione obbligatoria (sicurezza).
SVIZZERA – Cavi soggetti ad approvazio-
ne obbligatoria
SVIZZERA Marchio di Sicurezza
SEV
Materiale di bassa tensione soggetto ad approvazione obbligatoria.
REGNO UNITO Marchio ASTA Marchio che garantisce la
conformità con le relative
“British Standards” (norme inglesi)
REGNO UNITO Marchio BASEC Marchio che garantisce la
conformità con le “British Standards” (norme inglesi) per conduttori, cavi e prodotti accessori.
REGNO UNITO Filo distintivo
BASEC
Cavi
P AP
RO
VED TO BRITISH S TAND RA D
AN INDE PENDENT LABORATOR
Y
TES TING FOR P UBLIC SAF
ETY
L I S T E D (Product Name) (Control Number)